(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品収納空間に差し込まれた被検出体との間に静電容量を形成するセンサ構造体と、
前記物品収納空間への前記被検出体の差し込みを前記静電容量に基づいて検出するセンサ回路とを有し、
前記センサ構造体が、前記物品収納空間の側方に配設してある第１検知電極と、前記第１検知電極に近接して面一に並設してある第２検知電極と、前記第１及び第２検知電極の前記物品収納空間の側とは逆の側の面のみに対向して設けられ、前記第１及び第２検知電極を前記物品収納空間の全体に亘って静電遮蔽する遮蔽電極とを備え、
前記センサ回路は、前記被検出体と前記第１検知電極との間に形成される第１静電容量と、前記被検出体と前記第２検知電極との間に形成される第２静電容量との差に基づいて、前記物品収納空間に差し込まれた前記被検出体を検出可能に設けてある近接センサ。
【請求項２】
前記物品収納空間の収納口を、前記第１検知電極と前記第２検知電極との並設方向に沿う一端側に形成してあり、
前記第１検知電極を、前記収納口の側に片寄らせて配設してある請求項１記載の近接センサ。
【請求項３】
物品収納空間に差し込まれた被検出体との間に静電容量を形成するセンサ構造体と、
前記物品収納空間への前記被検出体の差し込みを前記静電容量に基づいて検出するセンサ回路とを有し、
前記センサ構造体が、第１検知電極と、前記第１検知電極に近接して面一に並設してある第２検知電極と、前記第１及び第２検知電極の前記物品収納空間の側とは逆の側の面のみに対向して設けられ、前記第１及び第２検知電極を静電遮蔽する遮蔽電極とを、前記物品収納空間の収納口よりも前記被検出体の差し込み方向の上手側に備え、
前記センサ回路は、前記被検出体と前記第１検知電極との間に形成される第１静電容量と、前記被検出体と前記第２検知電極との間に形成される第２静電容量との差に基づいて、前記物品収納空間に差し込まれた前記被検出体を検出可能に設けてある近接センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検出体との間に静電容量を形成するセンサ構造体と、前記被検出体を前記静電容量に基づいて検出するセンサ回路とを有し、前記センサ構造体が、第１検知電極と、前記第１検知電極に並設してある第２検知電極と、前記第１及び第２検知電極を静電遮蔽する遮蔽電極とを備え、前記センサ回路は、前記被検出体と前記第１検知電極との間に形成される第１静電容量と、前記被検出体と前記第２検知電極との間に形成される第２静電容量とに基づいて、前記被検出体を検出可能に設けてある近接センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記近接センサでは、従来、第１及び第２検知電極の寸法に応じた大きさの遮蔽電極を備えたセンサ構造体を設けてある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５７８９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば自動車のドア内側に設けてあるドアポケットのような物品収納空間において、その物品収納空間に差し込まれた人体の手指などの被検出体を検出可能な近接センサを設置するために、上述の従来のセンサ構造体を設けてあると、遮蔽電極の大きさが物品収納空間の大きさに比べて小さくなる場合がある。
この場合、第１及び第２検知電極に対して物品収納空間の側とは逆の側に存在する物体、例えばドア本体などの収納物とは異なる物体と物品収納空間の収納物とが容量結合して大きな静電容量を形成し、その物体を物品収納空間に差し込まれた被検出体として誤検出するおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、物品収納空間に差し込まれた被検出体を精度良く検出できる近接センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による近接センサの第１特徴構成は、物品収納空間に差し込まれた被検出体との間に静電容量を形成するセンサ構造体と、前記物品収納空間への前記被検出体の差し込みを前記静電容量に基づいて検出するセンサ回路とを有し、前記センサ構造体が、前記物品収納空間の側方に配設してある第１検知電極と、前記第１検知電極に近接して面一に並設してある第２検知電極と、前記第１及び第２検知電極の前記物品収納空間の側とは逆の側の面のみに対向して設けられ、前記第１及び第２検知電極を前記物品収納空間の全体に亘って静電遮蔽する遮蔽電極とを備え、前記センサ回路は、前記被検出体と前記第１検知電極との間に形成される第１静電容量と、前記被検出体と前記第２検知電極との間に形成される第２静電容量との差に基づいて、前記物品収納空間に差し込まれた前記被検出体を検出可能に設けてある点にある。
【０００６】
本構成の近接センサは、センサ構造体が、物品収納空間の側方に配設してある第１検知電極と、第１検知電極に並設してある第２検知電極と、第１及び第２検知電極を物品収納空間の側とは逆の側から物品収納空間の全体に亘って静電遮蔽する遮蔽電極とを備えている。
このため、第１及び第２検知電極の物品収納空間の側とは逆の側に存在する物体と物品収納空間の収納物との容量結合による大きな静電容量の形成を抑制することができ、その物体を物品収納空間に差し込まれた被検出体として誤検出するおそれがない。
したがって、本構成の近接センサであれば、物品収納空間に差し込まれた被検出体を精度良く検出し易い。
【０００７】
本発明の第２特徴構成は、前記物品収納空間の収納口を、前記第１検知電極と前記第２検知電極との並設方向に沿う一端側に形成してあり、前記第１検知電極を、前記収納口の側に片寄らせて配設してある点にある。
【０００８】
本構成のように、第１検知電極を収納口の側に片寄らせることで、物品収納空間の全域に対して第１検知電極を設ける必要がなくなり、その小型化（電極面積の小面積化）を図ることができる。
しかも、物品収納空間の収納口は被検出体が差し込まれる部位であるから、被検出体の検出精度を高く維持することができる。
【０００９】
本発明による近接センサの第３特徴構成は、物品収納空間に差し込まれた被検出体との間に静電容量を形成するセンサ構造体と、前記物品収納空間への前記被検出体の差し込みを前記静電容量に基づいて検出するセンサ回路とを有し、前記センサ構造体が、第１検知電極と、前記第１検知電極に近接して面一に並設してある検知電極と、前記第１及び第２検知電極の前記物品収納空間の側とは逆の側の面のみに対向して設けられ、前記第１及び第２検知電極を静電遮蔽する遮蔽電極とを、前記物品収納空間の収納口よりも前記被検出体の差し込み方向の上手側に備え、前記センサ回路は、前記被検出体と前記第１検知電極との間に形成される第１静電容量と、前記被検出体と前記第２検知電極との間に形成される第２静電容量との差に基づいて、前記物品収納空間に差し込まれた前記被検出体を検出可能に設けてある点にある。
【００１０】
本構成の近接センサは、センサ構造体が、第１検知電極と、第１検知電極に並設してある第２検知電極と、第１及び第２検知電極を物品収納空間の側とは逆の側から静電遮蔽する遮蔽電極とを、物品収納空間の収納口よりも被検出体の差し込み方向の上手側に備えている。
このため、第１及び第２検知電極の物品収納空間の側とは逆の側に存在する物体と物品収納空間の収納物との容量結合による大きな静電容量の形成を抑制することができ、その物体を物品収納空間に差し込まれた被検出体として誤検出するおそれがない。
特に、第１検知電極と第２検知電極と遮蔽電極とを物品収納空間の収納口よりも被検出体の差し込み方向の上手側に備えているので、収納口から差し込まれる直前の被検出体を検出して、その検出情報に基づいて、例えば物品収納空間を照らすランプの点灯・消灯動作をタイミング良く制御することが可能になる。
したがって、本構成の近接センサであれば、物品収納空間に差し込まれた被検出体を早いタイミングで精度良く検出し易い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】近接センサが設けられている自動車のドアポケットを示す斜視図である。
【図２】ドアポケットの概略断面図と近接センサの回路図である。
【図３】第２実施形態を示すドアポケットの概略断面図と近接センサの回路図である。
【図４】第３実施形態を示すドアポケットの概略断面図と近接センサの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１，図２は、本発明による近接センサＡを装備してある物品収納空間としての自動車のドアポケットＤを示す。
ドアポケットＤは、鋼製外装板１の内側に樹脂などの非導電性材料で形成された内装材２を備えたドアパネル３の内側（内装材２の側）に、樹脂などの非導電性材料で形成されたポケット形成部材４を取り付けてその内側に形成してある。
【００１３】
ドアポケットＤは、上方に開口する収納口５と、ドアポケットＤの内部を照らすドアポケットランプ６と、ドアポケットランプ６の点灯・消灯動作を制御するランプ制御部７とを備えている。
【００１４】
近接センサＡは、収納口５からドアポケットＤに差し込まれた被検出体としての例えば人体の手指８を検出可能に設けてある。
ランプ制御部７は、ドアポケットＤに差し込まれた手指８の近接センサＡによる検出情報に基づいてドアポケットランプ６の点灯・消灯動作を制御する。
【００１５】
近接センサＡは、ドアポケットＤに差し込まれた手指８との間に静電容量を形成するセンサ構造体Ｂと、ドアポケットＤへの手指８の差し込みをセンサ構造体Ｂに形成された静電容量に基づいて検出するセンサ回路Ｃとを有している。
【００１６】
センサ構造体Ｂは、ドアポケットＤのドアパネル側横側方に上下方向に沿わせて配設してある矩形板状の第１検知電極９と、第１検知電極９の外周側に上下方向に沿わせて並設してある矩形枠板状の第２検知電極１０と、第１及び第２検知電極９，１０をドアポケットＤの側とは逆の側からドアポケットＤの全体に亘って静電遮蔽する矩形板状の遮蔽電極１１とをドアパネル３の内装材２に備えている。
したがって、収納口５は、ドアポケットＤの第１検知電極９と第２検知電極１０との並設方向に沿う上方の一端側に形成してある。
【００１７】
第１検知電極９は、ドアポケットＤの収納物Ｅよりも大きな電極面積を有し、ドアポケットＤに差し込まれた手指８との間に大きな静電容量を形成する。
このため、第１検知電極９は、ドアポケットＤのドアパネル３の側を全面に亘って覆うようにドアポケットＤの寸法を越える寸法で形成して、ドアポケットＤと外装板１との間の内装材部分に設けてある。
【００１８】
第２検知電極１０は、第１検知電極９の外周端縁を板面に沿う方向で一定間隔を隔てて一連に囲む環状に形成して第１検知電極９と面一に配設してあり、電波や環境雑音などの外来雑音を検知する雑音抑止電極を構成している。
【００１９】
第２検知電極１０は、第１検知電極９の対接地容量に対して充分小さな対接地容量となるように、第１検知電極９よりも充分小さな電極面積を有している。
第１及び第２検知電極９，１０は、外来雑音に対して同じレベルで検出することができる電極長を備えている。
【００２０】
遮蔽電極１１は、ドアポケットＤに差し込まれた手指８以外のドアパネル３の外側の人体や外装板１などの影響を排除できるように、第２検知電極１０の外周寸法と同じか第２検知電極１０よりも大きな寸法に形成して配設して、第１及び第２検知電極９，１０を挟んでドアポケットＤの側とは反対側に、第１及び第２検知電極９，１０に対して一定間隔で平行な上下方向に沿う姿勢で内装材部分に設けてある。
したがって、ドアポケットＤに収納された収納物Ｅとドアパネル３の外側の人体や外装板１などとの容量結合による大きな静電容量の形成を抑制することができる。
【００２１】
センサ回路Ｃは、図２に示すように、ドアポケットＤに差し込まれた手指８と第１検知電極９との間に形成される第１静電容量Ｃａと、ドアポケットＤに差し込まれた手指８と第２検知電極１０との間に形成される第２静電容量Ｃｂとに基づいて、ドアポケットＤに差し込まれた手指８を検出可能に設けてある。
すなわち、センサ回路Ｃは、第１容量検出回路１２、第２容量検出回路１３、差検出回路１４、遮蔽電圧印加回路１５、タイミング制御回路１６などを備えている。
【００２２】
第１及び第２検出電極９，１０の夫々は、共通接地電位（共通基準電位）ＧＮＤに対して第１及び第２静電容量（対接地容量）Ｃａ，Ｃｂを形成する。
第１静電容量Ｃａは、第１容量検出回路１２により検出（測定）され、第２静電容量Ｃｂは、第２容量検出回路１３により検出（測定）される。
第１及び第２容量検出回路１２，１３の夫々は、スイッチドキャパシタ動作により第１，第２静電容量Ｃａ，Ｃｂを検出する。
【００２３】
第１及び第２容量検出回路１２，１３により検出された第１及び第２静電容量Ｃａ，Ｃｂは、差検出回路１４に入力される。
差検出回路１４は、第１静電容量Ｃａと第２静電容量Ｃｂとの差Ｖｏ（Ｃａ−Ｃｂ）を、手指８のドアポケットＤへの差し込みの有無を反映する検出情報としてランプ制御部７に出力する。
【００２４】
遮蔽電極１１には、遮蔽電圧印加回路１５により、第１及び第２検出電極９，１０と同じ電位となるように遮蔽電圧が印加される。
したがって、容量検出回路１２，１３は、第１及び第２検出電極９，１０と遮蔽電極１１に同じ電位を与えながら第１及び第２静電容量Ｃａ，Ｃｂを検出するので、第１及び第２検出電極９，１０と遮蔽電極１１との間では電荷の充放電が行われず、その間での静電容量は等価的にキャンセルされる。
【００２５】
タイミング制御回路１６は、第１及び第２静電容量Ｃａ，Ｃｂを検出（測定）する間だけ遮蔽電圧が遮蔽電極１１に印加されるように、第１及び第２容量検出回路１２，１３と遮蔽電圧印加回路１５とタイミング同期させる。
【００２６】
第１静電容量Ｃａと第２静電容量Ｃｂとの差Ｖｏは、手指８がドアポケットＤに差し込まれていない状態では小さく、手指８がドアポケットＤに差し込まれるに伴って増大する。
したがって、ランプ制御部７は、入力された差Ｖｏが所定の値以上になることにより、手指８のドアポケットＤへの差し込みを検出して、ドアポケットランプ６を点灯させ、入力された差Ｖｏが所定の値未満になることにより、手指８のドアポケットＤからの抜き出しを検出して、ドアポケットランプ６を消灯させる。
【００２７】
〔第２実施形態〕
図３は本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、第１検知電極９を、収納口５の側に片寄らせて配設してある。
すなわち、センサ構造体Ｂは、ドアポケットＤのドアパネル側横側方のうちの収納口５の側に片寄らせて上下方向に沿わせて配設してある矩形板状の第１検知電極９と、第１検知電極９の下側に上下方向に沿わせて並設してある矩形板状の第２検知電極１０と、第１及び第２検知電極９，１０をドアポケットＤの側とは逆の側からドアポケットＤの全体に亘って静電遮蔽する遮蔽電極１１とを内装材２に備えている。
第２検知電極１０は、第１検知電極９よりも充分小さな電極面積を有する帯板状に形成してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２８】
〔第３実施形態〕
図４は本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、センサ構造体Ｂが、第１検知電極９と、第１検知電極９を囲むように当該第１検知電極９に並設してある第２検知電極１０と、第１及び第２検知電極９，１０をドアポケットＤの側とは逆の側から静電遮蔽する遮蔽電極１１とを、ドアポケットＤの収納口５よりも手指８の差し込み方向の上手側、つまり、収納口５の直上方に沿って収納口５よりも高い位置のドアパネル部分に備えている。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２９】
〔その他の実施形態〕
１．本発明による近接センサＡは、センサ構造体Ｂが物品収納空間Ｄの下面側側方に配設してある第１検知電極９を備えていてもよい。
２．本発明による近接センサＡは、第１静電容量Ｃａと第２静電容量Ｃｂとの合計容量に基づいて、物品収納空間Ｄに差し込まれた被検出体８を検出可能に設けてあってもよい。３．本発明による近接センサＡは、ドアポケット以外の例えば箱の内部空間などの各種物品収納空間Ｄに差し込まれた被検出体８を検出可能に設けてあってもよい。
４．本発明による近接センサＡは、物品収納空間Ｄの収納口５を、水平方向に沿う一端側に形成してあってもよい。
５．本発明による近接センサＡは、物品収納空間Ｄに差し込まれた人体の手指以外の各種被検出体８を検出可能に設けてあってもよい。
【符号の説明】
【００３０】
５  収納口
８  被検出体
９  第１検知電極
１０  第２検知電極
１１  遮蔽電極
Ｂ  センサ構造体
Ｃ  センサ回路
Ｄ  物品収納空間
Ｃａ  第１静電容量
Ｃｂ  第２静電容量
【図１】
0005748144.tif 000002
【図２】
0005748144.tif 000003
【図３】
0005748144.tif 000004
【図４】
0005748144.tif 000005